주사기

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피하 주사바늘이라고도 하는 피하 주사기는 의료 전문가가 액체를 몸 안팎으로 옮기는 데 사용하는 장치입니다. 튜브와 플런저에 부착된 속이 빈 바늘로 구성되어 있습니다. 플런저 핸들을 뒤로 당기면 유체가 튜브로 유입됩니다. 핸들을 아래로 내리면 유체가 바늘을 통해 강제로 배출됩니다. 주사기는 1800년대 중반에 도입되었으며 새로운 재료와 디자인의 개발로 꾸준히 개선되었습니다. 오늘날, 그것은 매우 중요한 의료 도구가 되어 개업 의사와 거의 동의어가 되었습니다.

연혁

의약품의 출현 이후, 이러한 약물을 투여하는 방법이 모색되어 왔다. 피하 주사기를 통한 주사 전에 발생해야 하는 다양한 중요한 발전을 생각할 수 있습니다. 19세기 초 의사들은 약물이 피부를 통해 몸에 들어갈 수 있다는 사실을 알지 못했습니다. 그러나 이 아이디어를 입증한 초기 실험 중 하나는 1809년 Francois Magendie에 의해 수행되었습니다. 그의 출판된 작업에서 그는 코팅된 나무 미늘을 사용하여 개에게 스트리크닌을 도입하는 방법을 설명했습니다. 1825년 A. J. Lesieur는 피부를 통해 약물을 투여하는 또 다른 방법을 기술하여 피부의 물집에 직접 적용했습니다. 이러한 실험의 결과를 확장하여 G. V. Lafargue는 란셋을 사용하여 피부 아래에 모르핀을 주입하는 절차를 개발했습니다. 같은 목적으로 1844년 F. Rynd가 드립 바늘을 발명했습니다. 그러나 그는 최초의 피하 주사기가 기술된 지 8년 후인 1861년까지 그의 방법을 발표하지 않았습니다.

최초의 진정한 피하 주사기는 1853년 Alexander Wood에 의해 만들어졌습니다. 그는 당시 모반 치료에 사용되었던 일반 주사기를 바늘을 추가하여 개조했습니다. 그런 다음 그는 이 새로운 장치를 사용하여 수면 장애로 고통받는 환자의 피부에 모르핀을 주입했습니다. 몇 년 후 그는 배럴에 눈금이 매겨진 눈금과 더 가는 바늘을 추가했습니다. 이러한 수정은 나머지 의료계의 관심을 끌기에 충분했으며 결과적으로 더 널리 사용되었습니다.

수년에 걸쳐 피하 주사기는 더 효율적이고 유용하며 더 안전하게 만드는 중요한 변화를 겪었습니다. 이러한 개선 사항 중 하나는 실린더 내에 유리 피스톤을 통합한 것입니다. 이 혁신은 누출을 방지하고 감염 가능성을 줄여 장치의 신뢰성을 높였습니다. 피하 주사기의 대량 생산 기술은 19세기 후반에 개발되었습니다. 플라스틱이 개발됨에 따라 설계에 통합되어 비용을 절감하고 안전성을 더욱 향상시켰습니다.

배경

피하 주사 바늘이 작동하는 방식은 간단합니다. 약물이나 혈액과 같은 액체는 플런저 핸들을 뒤로 당기면 속이 빈 바늘을 통해 주 튜브로 끌어 당겨집니다. 플런저 핸들을 당기는 동안 바늘 끝이 유체에 남아 있는 한 공기가 들어 가지 않습니다. 사용자는 튜브 측면의 측정 표시를 읽고 튜브에 얼마나 많은 재료가 있는지 확인할 수 있습니다. 플런저 핸들을 다시 아래로 밀면 액체가 바늘을 통해 배출됩니다.

피하 주사기라는 용어는 그리스어 hypo, 에서 유래했습니다. 아래의 의미, 그리고 더마, 피부를 의미합니다. 이러한 용어는 장치의 기능을 정확히 설명하기 때문에 적절합니다. 바늘은 피부의 최상층을 관통하는 데 사용되며 튜브의 재료는 아래층에 주입됩니다. 이 피하층에서 대부분의 주입된 물질은 혈류로 쉽게 받아들여지고 몸 전체로 순환됩니다.

주사기는 신체에 약물을 주입하는 세 가지 주요 방법 중 하나입니다. 다른 것들은 (피부를 통한) 경피 및 경구입니다. 약물 투여 방법으로 피하 주사바늘을 사용하는 것은 경구 섭취에 비해 몇 가지 중요한 이점이 있습니다. 첫째, 약물은 소화 시스템으로부터 보호됩니다. 이것은 효과가 나타나기 전에 화학적으로 변경되거나 분해되는 것을 방지합니다. 둘째, 활성 화합물은 혈류로 빠르게 흡수되기 때문에 더 빨리 작용하기 시작합니다. 마지막으로, 주사기로 투여되는 약물을 신체가 거부하는 것이 더 어렵습니다. 경피 약물 투여는 비교적 새로운 기술이며 그 효과는 일반적으로 직접 주사만큼 즉각적이지 않습니다.

디자인

많은 피하 주사기 디자인을 사용할 수 있습니다. 그러나 배럴, 플런저, 바늘 및 캡을 포함하여 모두 동일한 일반 기능을 가지고 있습니다. 배럴은 주입되거나 철회되는 물질을 포함하는 피하 주사바늘의 일부입니다. 이 튜브에는 움직일 수 있는 플런저가 들어 있습니다. 배럴의 너비는 가변적입니다. 일부 제조업체는 짧고 넓은 튜브를 만들고 다른 제조업체는 길고 얇은 튜브를 만듭니다. 정확한 디자인은 장치가 어떻게 사용되는지에 따라 어느 정도 달라집니다. 바늘이 부착된 배럴의 끝이 가늘어집니다. 이렇게 하면 원하는 양의 재료만 바늘을 통해 분배됩니다. 바늘 부착물에서 떨어진 배럴 바닥에서 두 개의 팔이 튀어 나옵니다. 이 조각을 통해 바늘 사용자는 두 손가락으로 튜브를 제자리에 고정하면서 엄지손가락으로 플런저를 누를 수 있습니다. 배럴의 다른 쪽 끝은 테이퍼져 있습니다.

재료를 빨아들인 다음 배출하기 위해 진공을 생성하는 역할을 하는 플런저는 한쪽 끝에 손잡이가 있고 다른 쪽 끝에는 고무 플런저 헤드가 있는 길고 직선형 조각으로 만들어집니다. 고무 헤드는 배럴의 벽에 꼭 맞고 밀폐되어 밀봉됩니다. 정확한 양의 재료가 유입되도록 하는 것 외에도 플런저 헤드의 스퀴지 동작으로 재료가 튜브의 내벽에서 떨어지지 않도록 합니다.

바늘은 실제로 피부 층을 관통하는 장치의 일부입니다. 주입 또는 유체 추출의 깊이에 따라 바늘 구멍이 가늘거나 넓을 수 있으며 길이가 다양합니다. 또한 주사기 본체에 영구적으로 부착하거나 교체할 수 있습니다. 후자 유형의 시스템의 경우 다양한 응용 분야에 다양한 바늘을 사용할 수 있습니다. 우발적인 바늘 찔림 부상을 방지하기 위해 사용하지 않을 때는 바늘 상단에 보호 캡을 씌웁니다.

원자재

피하 주사기는 신체 내부와 직접 접촉하기 때문에 정부 규정에 따라 약리학적으로 불활성인 생체 적합성 재료로 만들어야 합니다. 또한 멸균 가능하고 독성이 없어야 합니다. 다양한 유형의 재료가 사용 가능한 다양한 피하 주사 바늘을 구성하는 데 사용됩니다. 바늘은 일반적으로 열처리 가능한 스테인리스강 또는 탄소강으로 만들어집니다. 부식을 방지하기 위해 많은 것이 니켈 도금됩니다. 사용하는 장치의 스타일에 따라 튜브의 본체는 플라스틱, 유리 또는 둘 다로 만들 수 있습니다. 플라스틱은 또한 플런저 핸들과 플런저 헤드용 유연한 합성 고무를 만드는 데 사용됩니다.

제조
프로세스

많은 피하 주사바늘 제조업체가 있으며 각각 약간 다른 생산 공정을 사용하지만 기본 단계는 바늘 형성, 플라스틱 부품 성형, 조각 조립, 포장, 라벨링 및 배송을 포함하여 동일하게 유지됩니다.

바늘 만들기

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1 바늘은 강철로 만들어지며 먼저 녹을 때까지 가열한 다음 피하 주사기의 다이어그램. 플런저의 수축은 진공을 생성하여 재료를 끌어모은 다음 플런저를 눌러 배출할 수 있습니다. 고무 헤드는 배럴의 벽을 기밀로 밀봉합니다. 바늘의 크기 요구 사항을 충족하도록 설계된 다이를 통해 그려집니다. 생산 라인을 따라 이동함에 따라 강철은 추가로 형성되고 연속적인 중공 와이어로 압연됩니다. 와이어를 적절하게 절단하여 바늘을 형성합니다. 일부 바늘은 훨씬 더 복잡하며 다이 캐스팅에서 직접 생산됩니다. 바늘의 다른 금속 구성 요소도 이러한 방식으로 생산됩니다.

배럴 및 플런저 만들기

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2 주사기 튜브는 필요한 디자인과 사용된 원료에 따라 다양한 방식으로 제작할 수 있습니다. 한 가지 생산 방법은 압출 성형입니다. 플라스틱 또는 유리는 과립 또는 분말로 공급되며 대형 호퍼에 공급됩니다. 압출 공정에는 가열된 챔버를 통해 재료를 밀어내고 두껍고 흐르는 덩어리로 만드는 대형 나선형 나사가 포함됩니다. 그런 다음 다이를 통과하여 냉각되고 절단되는 연속적인 튜브를 생성합니다.

3 끝 부분, 플런저 또는 안전 캡과 같이 더 복잡한 모양을 가진 조각의 경우 사출 성형이 사용됩니다. 이 과정에서 플라스틱이 가열되어 액체로 변환됩니다. 그런 다음 원하는 모양의 반대인 금형에 강제로 주입합니다. 식힌 후에는 형이 열리면 응고되어 모양이 유지됩니다. 플런저의 헤드는 고무이지만 사출 성형으로도 제조할 수 있습니다. 나중에 플런저의 헤드가 플런저 핸들에 부착됩니다.

조립 및 포장

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4 모든 부품이 준비되면 최종 조립이 가능합니다. 튜브가 컨베이어를 따라 이동할 때 플런저가 삽입되어 제자리에 고정됩니다. 튜브를 덮는 끝이 고정됩니다. 제조 공정의 이 시점에서 본체에 눈금 표시를 인쇄할 수도 있습니다. 이러한 표시를 인쇄하는 기계는 측정값을 정확하게 인쇄할 수 있도록 특별히 보정됩니다. 디자인에 따라 바늘도 이때 안전모와 함께 부착할 수 있습니다.

5 모든 구성 요소가 제자리에 있고 인쇄가 완료되면 피하 주사기를 적절한 포장에 넣습니다. 장치의 멸균이 필수적이므로 질병을 유발하는 물질이 없는지 확인하기 위한 조치가 취해집니다. 일반적으로 밀폐 플라스틱에 개별 포장됩니다. 주사기 그룹은 상자에 포장되어 팔레트에 쌓여 유통업체로 배송됩니다.

품질 관리

이러한 장치의 구성 요소 품질은 각 제조 단계에서 확인됩니다. 매일 수천 개의 부품이 만들어지기 때문에 완전한 검사는 불가능합니다. 결과적으로 라인 검사자는 고정된 시간 간격으로 구성 요소를 무작위로 검사하여 크기, 모양 및 일관성 사양을 충족하는지 확인합니다. 이 무작위 샘플은 생산된 피하 주사기의 품질을 잘 나타냅니다. 육안 검사가 주요 테스트 방법입니다. 그러나 더 엄격한 측정도 수행됩니다. 측정 장비는 구성 조각의 길이, 너비 및 두께를 확인하는 데 사용됩니다. 일반적으로 버니어 캘리퍼스, 마이크로미터 또는 현미경과 같은 장치가 사용됩니다. 이들 각각은 정확성과 적용이 다릅니다. 특정 테스트 외에도 라인 검사원은 생산 공정의 다양한 지점에 배치되어 구성 요소가 만들어질 때 시각적으로 검사합니다. 그들은 변형된 바늘이나 튜브, 잘못 끼워진 조각 또는 부적절한 포장과 같은 것들을 확인합니다.

피하 주사기 생산은 미국 정부, 특히 식품의약국(FDA)에 의해 엄격하게 통제됩니다. 그들은 모든 제조업체가 준수해야 하는 사양 목록을 작성했습니다. 그들은 각 회사에 대한 검사를 수행하여 우수한 제조 관행을 따르고 불만을 적절하게 처리하며 설계 및 생산과 관련된 적절한 기록을 유지하고 있는지 확인합니다. 또한 개별 제조업체에는 고유한 제품 요구 사항이 있습니다.

미래

Alexander Wood가 첫 번째 장치를 도입한 이후로 피하 주사기 기술이 크게 향상되었습니다. 미래 연구는 더 안전하고 내구성이 뛰어나고 신뢰성이 높으며 생산 비용이 저렴한 더 나은 장치를 설계하는 데 중점을 둘 것입니다. 또한 장치 제조의 개선도 계속될 것입니다. 이것의 한 예는 정상 상태에서 최소한의 가공을 거친 금속 및 플라스틱과 같은 재료를 사용하는 경향입니다. 이것은 낭비를 최소화하고 생산 속도를 높이며 비용을 줄여야 합니다.